TiAl合金作为新型高温结构材料中的一种,因其具有较高的高温强度和弹性模量,被广泛用于航空、航天以及汽车等领域,但其较差的室温塑性一直制约着该合金的实用化进程。由于材料的宏观力学性能由其原子尺度的晶体结构和微观组织决定,并考虑到原子尺度下材料对温度和加载速率的敏感性,本文基于分子动力学方法,对γ-TiAl合金在不同温度和不同加载速率条件下进行了纳米压痕研究,主要分析了温度和加载速率对γ-TiAl合金力学性能和微观结构演化的影响,并对比了其（110）晶面和（100）晶面力学性能和缺陷演化的差异,以研究不同取向的晶面对γ-TiAl合金塑性的影响,为进一步探求影响γ-TiAl合金微观塑性机理的因素提供研究基础。本文主要研究内容如下:（1）研究了γ-TiAl合金在不同温度下（100K、300K、500K、700K）的纳米压痕过程,得到了不同温度下γ-TiAl合金的载荷-深度曲线、临界载荷及势能,依据模拟数据计算了材料的硬度和弹性模量,分析了不同温度下试件在纳米压痕过程中的缺陷演化。结果表明:在纳米压痕加载过程中,不同温度下的试件都以内禀层错的产生和湮灭活动为主,在每种温度条件下的试件内均出现了外禀层错、孪晶界及棱柱位错环,温度越高,试件内棱柱位错环数量越多;在卸载阶段,每个试件都生成了间隙原子和空位,并且随着温度的升高,卸载后试件内的间隙原子和空位数量不断增加。其次,随着温度的升高,试件的临界载荷、硬度、弹性模量以及势能值均减小,这与材料中原子之间的结合强度有关,由于温度升高,材料内原子之间排列变得稀疏,结合能降低,导致原子之间键合强度下降。此外,温度的变化也会对材料位错形核时间产生一定影响,温度越高,材料位错形核时间越早,材料越容易发生塑性变形。（2）研究了γ-TiAl合金在不同加载速率下的纳米压痕过程,对比了（110）晶面和（100）晶面试件的力学性能和变形机制的差异。结果表明:对γ-TiAl（110）晶面进行纳米压痕的加载阶段,试件内的缺陷演化主要以内禀层错的出现和湮灭为主,在不同的加载速率下,每个试件中都出现了外禀层错、孪晶界及棱柱位错环。加载速率处于40-80m/s时,试件内位错环数量与加载速率呈非线性关系。而对γ-TiAl（100）晶面进行纳米压痕的加载阶段,材料的微观缺陷演化过程中同样以内禀层错的产生和消失为主要形式,在加载速率较低时,试件内没有出现外禀层错或孪晶界,但在每个加载速率下的试件中均出现了大量压杆位错。另外,在对试件的（110）晶面进行纳米压痕加载时,加载速率在40-80m/s范围内,材料的硬度和弹性模量随加载速率的变化而发生不规律变化,在加载速率为60m/s时,材料的硬度和弹性模量最大。而对试件的（100）晶面进行纳米压痕加载时,加载速率在40-80m/s范围内,随着加载速率的增大,材料的硬度和弹性模量均呈线性增加趋势;在对上述两种不同的晶面进行纳米压痕加载的过程中,发现加载速率对试件发生塑性变形时的临界载荷没有影响。